光学构件、背光单元以及显示装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了光学构件、背光单元以及显示装置。光学构件包括：反射基板，该反射基板包括基底构件、被布置在基底构件上的反射层以及被布置在反射层上的多个折射层；光学转换层，该光学转换层被布置在反射基板上；以及屏障基板，该屏障基板被布置在光学转换层上。
【专利说明】光学构件、背光单元以及显示装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年10月I日提交的标题为“OPTICAL MEMBER, BACKLIGHTUNIT AND DISPLAY DEVICE (光学构件、背光单元以及显示装置)”的韩国专利申请N0.10-2014-0132599的优先权，在此其通过引用将其整体并入本申请中。
技术领域
[0003]本公开涉及一种光学构件、一种背光单元以及一种显示装置，并且更加特别地，涉及一种具有高的颜色再现精度且具有高效率的光学构件，以及包括该光学构件的背光单元和显示装置。
【背景技术】
[0004]最近，显示领域也已经快速发展以保持与信息时代的同步，并且因此液晶显示装置(LCD)、等离子体显示面板装置(PDP)、电致发光显示装置(ELD)以及电场发射显示装置(FED)已经被引入作为具有厚度薄、轻质以及低功耗的优点的平板显示装置，已经快速地替代典型的阴极射线管(CRT)并且已经成为焦点。
[0005]此外，LCD作为下一代显示装置成为焦点，该下一代显示装置能够低功耗、提供良好的移动性、是技术密集的并且提供高附加值。特别地，有源矩阵LCD (AM-LCD)由于高分辨率和优异的视频再现能力而成为焦点，该有源矩阵包括能够为每一个像素调节电源开/关的薄膜晶体管，并且其中被连接到薄膜晶体管的像素电极以矩阵形式布置。
[0006]IXD包括:液晶显示面板，该液晶显示面板包括下基板、上基板以及两个基板之间的液晶层；和背光单元，该背光单元将光供应到液晶显示面板。即，LCD是如下一种装置，SP其中光从背光单元供应到液晶显示面板，取决于液晶显示面板的液晶层的布置而调节光的透射率，并且取决于其而显示图像。
[0007]背光单元包括光源单元，并且背光单元取决于光源单元的位置而被划分成边缘型和直接照明型。光源单元可以是产生蓝光的蓝色发光二极管。在这样的情况下，存在对于光学转换构件的需求，该光学转换构件可以转换入射光的波长并且发射被转换的光。即，光学转换构件可以将蓝光转换成绿光和红光并且因此，白光(其中蓝光、绿光以及红光被混合)可以进入AM-LCD。
[0008]在边缘型的情况下，背光单元包括导光板、反射板、光源单元、光学片、光学转换构件以及容纳它们的底壳体。在这样的情况下，光源单元被布置在底壳体的侧向面上，并且光进入导光板的侧向面。光学转换构件被布置在导光板上并且在导光板和光学片之间。
[0009]在直接照明型的情况下，背光单元包括扩散板、反射板、光源单元、光学片、光学转换构件以及容纳它们的底壳体。在这样的情况下，光源单元被布置在底壳体的内顶表面上，并且光进入导光板的后表面。光学转换构件被布置在光源单元上。
[0010]S卩，光学转换构件被布置在导光板或者光源单元上。从光源单元发射的光的一部分被发射到液晶显示面板，并且光的一部分被再循环以被反向反射并且然后被反向发射到液晶显示面板。在这样的情况下，通过光学转换构件可以重新吸收被再循环的光。因此，存在限制，即光效率降低。
[0011]而且，光学转换构件包括彼此面向的两个基板和被布置在两个基板之间的光学转换层。即，存在减小厚度的限制，这是因为光学转换构件需要被布置在光学转换层上和下的两个基板，并且背光单元和AM-LCD的厚度由于基板的厚度而增加。
【发明内容】
[0012]实施例提供了一种光学构件、一种背光单元以及一种显不装置，该光学构件、背光单元以及显示装置包括反射基板，该反射基板包括多个折射层，以增强反射效率和光效率，并且包括光学转换层以增强颜色再现精度。
[0013]而且，实施例也提供一种光学构件、一种背光单元以及一种显示装置，该光学构件、背光单元以及显示装置包括被一体地形成的屏障基板、光学转换层以及反射基板，该反射基板具有增强的反射效率，使得一个构件能够用作反射板和光学转换构件。
[0014]而且，实施例提供一种光学构件、一种背光单元以及一种显示装置，该光学构件、背光单元以及显示装置包括被一体地形成的屏障基板、光学转换层以及反射基板，使得能够减小厚度，简化结构并且减少制造成本。
[0015]而且，实施例提供一种光学构件、一种背光单元以及一种显示装置，该光学构件、背光单元以及显示装置防止再循环的光变成被重新吸收在光学转换层中，并且通过将包括屏障基板、光学转换层以及反射基板的光学构件布置在导光板下面或者光源单元的侧向部分上来增强光效率。
[0016]在一个实施例中，一种光学构件包括:反射基板，该反射基板包括基底构件，被布置在基底构件上的反射层以及被布置在反射层上的多个折射层；光学转换层，该光学转换层被布置在反射基板上；以及屏障基板，该屏障基板被布置在光学转换层上。
[0017]在另一实施例中，一种背光单元包括:光源单元；和光学构件，该光学构件反射从光源单元发射的光，并且该光学构件包括反射基板、被布置在反射基板上光学转换层以及被布置在光学转换层上的屏障基板，其中反射基板包括基底构件、被布置在基底构件上的反射层以及被布置在反射层上的多个折射层。
[0018]在又一实施例中，一种显示装置包括背光单元和显示面板，该显示面板被布置在背光单元上，其中背光单元包括光源单元和光学构件，该光学构件反射从光源单元发射的光，并且该光学构件包括反射基板、光学被布置在反射基板上的光学转换层以及被布置在光学转换层上的屏障基板，其中反射基板包括基底构件、被布置在基底构件上的反射层以及被布置在反射层上的多个折射层。
[0019]因为根据实施例的光学构件、背光单元以及显示装置包括反射基板，该反射基板包括多个折射层，所以能够增强反射效率。而且，因为反射效率被增强，所以能够增强光效率。而且，因为实施例包括光学转换层，所以能够增强颜色再现精度。
[0020]而且，因为根据实施例的光学构件、背光单元以及显示装置包括被一体地形成的屏障基板、光学转换层和反射基板，该反射基板已经增强反射效率，所以一个构件能够用作反射板和光学转换构件两者。即，因为屏障基板、光学转换层以及反射基板被一体地形成，所以能够减小厚度。而且，实施例可以简化结构并且减少制造成本。
[0021]而且，根据实施例的光学构件、背光单元以及显示装置可以通过将包括屏障基板、光学转换层以及反射基板的光学构件布置在导光板下或者在光源单元的侧向部分上来防止再循环的光变成被重新吸收在光学转换层中。因此，能够增强光效率。
[0022]在下面的附图和描述中阐述一个或者更多个实施例的详情。从描述和附图，并且从权利要求，其它的特征将会显而易见。
【附图说明】
[0023]图1是根据实施例的显示装置的分解透视图。
[0024]图2是沿着图1中的线1-1’截取的横截面图。
[0025]图3是沿着图1中的线11-11’截取的横截面图。
[0026]图4和图5是用于解释根据实施例的显不装置的反射基板的图。
[0027]图6是用于解释根据实施例的显示装置的屏障基板的图。
[0028]图7是根据另一实施例的显示装置的分解透视图。
[0029]图8是沿着图7中的线II1-1II’截取的横截面图。
[0030]图9是用于解释根据实施例的显示装置的光学构件的图。
【具体实施方式】
[0031]通过参考附图描述的下面的实施例将会阐明发明构思的优点和特征以及其实现方法。然而，本发明的构思可以以不同的形式体现并且不应被解释为受到在此阐述的实施例的限制。而是，提供这些实施例以使本公开将本发明构思的范围完全地和全面地传达给本领域的技术人员。此外，仅由权利要求的范围限定本发明构思。
[0032]因为为了解释实施例在附图中描述的部件的形状、尺寸、比例、角度以及数目是示例性的，所以本发明构思不限于示出的那些。遍及本公开的相同的附图标记指的是相同的部件。当描述本发明构思时，将会不考虑有关已知构造的详细描述，以便于不会没有必要地晦涩本公开的主题。
[0033]当本公开使用术语“包括”、“具有”以及“包括”时，可添加另一部件，除非在相对应的句子中出现“仅”。单数的部件包括复数的部件，除非另有明文规定。
[0034]在解释部件时，即使不存在单独的清楚的提及，解释也包括错误范围。
[0035]当通过使用例如，“在…上”、“在...的顶部上”、“在…下”或者“紧挨着”描述在两个部件之间的位置关系时，另一部件也可以位于两个部件之间，除非在相对应的句子中出现“直接地”。
[0036]当通过使用例如，“在…之后”、“随后”、“接下来”或者“在…之前”描述临时的关系时，也可以包括非连续的关系，除非在相对应的句子中出现“立即”或者“直接地”。
[0037]术语“第一”和“第二”被用于描述各种部件，但是这些术语没有限制这些部件。这些术语仅被用于将部件彼此区分。因此，在本发明构思的技术精神中在下面提及的第一部件也可以是第二部件。
[0038]许多实施例的特征可以被部分地或者一般地组合或者混合，能够在技术上实现各种关联和操作，并且取决于彼此也可以彼此独立地或者一起实践实施例。
[0039]在下面，参考附图详细地描述实施例。下面的实施例作为示例被提供使得本发明构思的精神可以被充分地递送给本领域的技术人员。因此，本发明构思没有受限于下面要描述的实施例，而是可以以其它的形式实现。另外，为了方便起见附图中的装置的尺寸和厚度可以被夸大。遍及本公开相同的附图标记表示相同的部件。
[0040]首先，参考图1至图6描述根据实施例的光学构件、背光单元以及包括它们的显示装置。图1是根据实施例的显示装置的分解透视图。图2是沿着图1中的线1-1’截取的横截面图。图3是沿着图1中的线11-11’截取的横截面图。图4和图5是用于解释根据实施例的显示装置的反射基板的图。图6是用于解释根据实施例的显示装置的屏障基板的图。
[0041]参考图1至图3，根据实施例的显示装置包括显示面板100和背光单元200。特别地，显示面板100包括彼此结合的第一基板110和第二基板120，其间具有液晶层(未示出)。
[0042]而且，仅选择性地透射特定偏振光的偏振器(未示出)可以进一步被布置在第一基板110和第二基板120的外部表面上。即，尽管未被示出，但偏振器可以被布置在第一基板110的顶部处和第二基板120的底部处。
[0043]尽管未被特别地示出，但是显示面板被划分成显示区域和非显示区域。在显示区域上，栅极线和数据线被布置在第一基板110的一个表面上。栅极线和数据线垂直地相交以限定像素区域，栅极电介质被布置在栅极线和数据线之间。
[0044]第一基板110可以是薄膜晶体管(TFT)基板。在第一基板110的一个表面上，TFT被布置在栅极线和数据线相交的区域上。即，像素区域包括TFT。而且，像素电极被布置在第一基板110的一个表面上的每一个像素区域上。TFT被电连接到像素电极。
[0045]TFT包括栅电极、半导体层、源电极以及漏电极。栅电极可以从栅极线分支。而且，源电极可以由栅极线形成。像素电极可以被电连接到TFT的漏电极。
[0046]TFT可以被形成为底栅极结构、顶栅极结构或者双栅极结构。即，在没有脱离实施例的技术精神的情况下可以改变和修改TFT的构造。
[0047]第二基板120可以是滤色器基板。晶格状黑矩阵(该晶格状黑矩阵覆盖非显示区域并且包围像素区域，该非显示区域包括被布置在第一基板110上的TFT)被布置在显示面板100的第二基板120的一个表面上。而且，包括被顺序地布置以与晶格中的每一个像素区域对应的红色、绿色以及蓝色滤色器层。
[0048]而且，显示面板100包括公共电极，该公共电极与像素电极形成电场以便于驱动液晶层。调节液晶分子的排列的模式包括扭曲向列(TN)、垂直配向(VA)、平面切换(IPS)或者边缘场切换模式。根据调节液晶分子的排列的模式，公共电极可以被布置在第一基板110或者第二基板120上。
[0049]而且，显示面板100也可以是具有晶体管上滤色器(COT)结构的显示面板100，其中TFT、滤色器层以及黑矩阵被布置在第一基板110上。第二基板120和第一基板110彼此结合，且液晶层处于其间。
[0050]S卩，TFT可以被布置在第一基板110上并且滤色器层可以被布置在TFT上。在这样的情况下，保护层可以被布置在TFT和滤色器层之间。
[0051]而且，接触TFT的像素电极被布置在第一基板110上。在这样的情况下，为了提高孔径比并且简化掩模工艺，也能够在没有黑矩阵的情况下形成公共电极，其中公共电极也具有黑矩阵的功能。
[0052]而且，尽管未被示出，但显示装置100被连接到驱动电路单元(未示出)，该驱动电路单元外部地供应驱动信号。凭借诸如载带封装的连接构件可以将驱动电路单元安装在显示面板100的基板上或者连接到显示面板100。
[0053]显示面板100需要单独的光源，因为它不是自发光装置。背光单元200被布置在显不面板100的一个表面上以将光提供给显不面板100。在这样的情况下，显不面板100可以控制被施加到液晶的电场以调节从背光单元200提供的光的透射率并且显示图像。
[0054]根据实施例的背光单元200可以包括底壳体210、光源单元240、光波板230、光学构件220、光学片260以及引导面板250。背光单元200可以是边缘型背光单元200。
[0055]光源单元240可以被布置在底壳体210的内部侧向面上。尽管附图示出光源单元240仅被布置在底壳体210的侧向面上，但是本发明构思不限于此。光源单元240也可以被布置在底壳体210中的面对侧上。
[0056]底壳体210具有敞开的顶部。而且，底壳体210具有以闭合曲线的形式延伸的侧壁以便于容纳光源单元240、光波板230、光学构件220以及光学片260。在这样的情况下，底壳体210的至少一个侧壁可以包括弯曲延伸部分211，该弯曲延伸部分211从侧壁的上边缘延伸并且然后弯曲并且覆盖光源单元240。S卩，底壳体210的侧向面的横截面可以具有字母“C”的形状。
[0057]光源单元240可以被布置在底壳体210的具有字母“C”的形状的侧壁上。在这样的情况下，反射构件243可以进一步被布置在弯曲延伸部分211的下表面上。
[0058]反射构件243可以是光源外壳、反射膜或者反射膜。反射构件243可以防止来自于光源单元240的光变成被直接地发射到显示面板100。而且，反射构件243可以增加进入导光板230的光量。因此，反射构件243可以增强显示装置的光效率、亮度以及质量。
[0059]而且，可以不为底壳体210提供弯曲延伸部分211。S卩，底壳体210的侧向面的横截面可以具有字母“L”的形状。底壳体210被联接到引导面板250。
[0060]引导面板250包括其中的突出部分。显示面板100可以被放置在引导面板250的突出部分上并且由突出部分支撑。引导面板250也可以被称为支撑主框架或者模制框架。
[0061]引导面板250包围背光单元200的边缘以便于被结合到显示面板100。S卩，引导面板250具有框架形状。例如，引导面板250可以具有四边形框架的形状。而且，引导面板250可以在与底壳体210的弯曲延伸部分211相对应的区域上具有开口。
[0062]尽管未被示出，但为了组装或者联接，底壳体210和引导面板250可以具有钩的形状或者分别包括突出部分和凹陷部分。而且，底壳体210和引导面板250可以凭借粘合构件而被结合。
[0063]然而，本发明构思不限于附图并且引导面板250也可以被布置在光源单元240上。在这样的情况下，反射构件243可以被布置在与光源单元240相对应的引导面板250的下表面上。
[0064]光源单元240包括多个光源240b和印刷电路板(PCB) 240a，在该印刷电路板240a上安装所述多个光源240b。光源240b可以产生蓝光。S卩，光源240b可以发射具有在大约430nm和大约470nm之间的波长带的蓝光。例如，光源240b可以是蓝色发光二极管。
[0065]PCB 240a被电连接到光源240b。光源240b可以凭借PCB 240a而接收驱动信号并且操作。
[0066]PCB 240a具有:安装表面，在该安装表面上安装光源240b ;和粘合表面，该粘合表面面向安装表面。PCB 240a的粘合表面被附接到底壳体210。具有条形的PCB 240a可以被布置在底壳体210的侧向面上。
[0067]尽管附图示出PCB 240a被附接到底壳体210的内侧，但是本发明构思不限于此。PCB 240a也可以被附接到底壳体210的内顶部或者底壳体210的弯曲延伸部分211的下表面。
[0068]光波板230可以将入射点光源转换成表面光源。S卩，光波板230通过全反射、折射和散射在将从光源单元240提供的光均匀地引导到液晶面板100方面发挥作用。在该示例中，光波板230被容纳在底壳体210中。
[0069]尽管附图示出光波板230具有恒定的厚度，但是光波板230的形状不限于此。例如，光波板230的中心部分的厚度可以比光波板230的相反侧薄以便于减小背光单元200的总厚度，并且光波板的厚度可以在远离光源单元240的过程中逐渐地变薄。
[0070]而且，光波板230的表面可以包括特定的图案，以便于供应均匀的表面光源。例如，光波板230可以包括各种图案，诸如椭圆形的图案、多边形的图案以及全息图案以便于引导入射光。
[0071]用于扩散和集中的光学片260被布置在导光板230上。例如，光学片260可以包括扩散片261、第一棱镜片262以及第二棱镜片263。
[0072]扩散片261被布置在导光板230上。扩散片261增强透射光的均匀性。扩散片261可以包括多个珠泡。
[0073]第一棱镜片262被布置在扩散片261上。第二棱镜片263被布置在第一棱镜片262上。第一棱镜片262和第二棱镜片263增加透射光的线性。因此，因为被发射到导光板230上的光经过光学片260，所以光可以被处理成为具有高亮度的表面光源。
[0074]光学构件220被布置在如下路径上，从光源单元240发射的光经过该路径。具体地，光学构件220被布置在光波板230和底壳体210之间。即，光学构件220被布置在光波板230下方。
[0075]光学构件220包括反射基板270、被布置在反射基板270上的光学转换层280以及被布置在光学转换层280上的屏障基板290。
[0076]屏障基板290可以透射光并且支撑和保护光学转换层280。屏障基板290可以防止光学转换层280由于外部空气中的湿气或者氧气而劣化。
[0077]反射基板270可以支撑和保护光学转换层280。而且，反射基板270可以将穿过屏障基板290和光学转换层280而进入的光向上反射。
[0078]光学转换层280可以转换入射光的特性。光学转换层280可以转换入射光的波长。因为光学构件220包括光学转换层280，所以它能够实现具有优异光学特性的白光并且增强颜色再现精度。
[0079]光学转换层280可以具有其中量子点被混合和固化的状态。量子点是发光纳米颗粒并且意指具有量子限制效应的特定尺寸颗粒。
[0080]量子点是凭借化学合成工艺产生的数个纳米半导体晶体，该量子点转换从光源240射入的光的波长并且发射被转换的光。在这样的情况下，被发射的光的波长取决于量子点的尺寸而变化以能够再现全部颜色的可视光。例如，量子点的直径可以是大约Inm至大约 1nm0
[0081]特别地，当量子点的尺寸小于激发子的波尔半径的尺寸(该激发子由光或者电激励的电子和空穴产生)时，存在量子限制效应，从而量子具有尚散能量级并且能量隙的尺寸变化。而且，因为电荷被限制在量子点中，所以能够具有高的光效率。
[0082]量子点可以包括核纳米晶体和包围核纳米晶体的壳纳米晶体。而且，量子点可以包括被结合到壳纳米晶体的有机配位体。有机配位体可以包括嘧啶、巯基酒精、硫醇、三氢化磷以及氧化膦。
[0083]有机配位体在合成之后使不稳定的量子点稳定的过程中发挥作用。在合成之后，悬键被形成在量子点的外部上，并且因为悬键，量子点可能变得不稳定。然而，因为有机配位体的一端是处于非约束性的状态，所以有机配位体的非约束性端可以被约束到悬键以稳定量子点。而且，量子点可以包括包围壳纳米晶体的有机涂层。壳纳米晶体可以被形成在两个或者更多个层中。壳纳米晶体被形成在核纳米晶体的表面上。量子点可以凭借形成壳层的壳纳米晶体而使进入核纳米晶体的光的波长延伸以增加光效率。
[0084]量子点可以是I1-VI族、II1-V族或者IV族材料。例如，量子点可以是CdSe、CdTe、CdS、ZnSe、ZnTe、ZnS、InP、GaP、GaInP2' PbS、ZnO、Ti02、Ag1、AgBr、Hgl2、PbSe、In2S3、In2Se3、Cd3P2, Cd3As2, GaAs以及从由其组合组成的组中选择的任何一个。
[0085]而且，量子点可以具有核-壳结构。在该示例中，核可以包括0(^6，0(?^、0(13、ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, HgS以及从由其组合组成的组中选择的任何材料，并且壳可以包括CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, HgS以及从由其组合组成的组中选择的任何材料。
[0086]量子点可以根据量子尺寸效应获得具有各种波长的光。即，能够取决于量子点的尺寸而容易地获得包括红色、绿色以及蓝色的各种颜色。
[0087]因为具有量子限制效应的量子点具有优异的色纯度，所以能够获得具有优异光学特性的白光。而且，因为量子点具有比一般的染料大100倍到1000倍的消光系数并且具有高的量子产量，所以能够产生强荧光。
[0088]而且，因为不同于一般的荧光染料，量子点的荧光波长取决于颗粒的尺寸而变化。因此，因为能够通过量子的尺寸调节而再现各种颜色的光，所以能够根据被使用的量子点通过使用单光源而容易地获得各种颜色的光。
[0089]例如，当光源240b是蓝色发光二极管时，光学转换层280可以将入射的蓝光转换成绿光或者红光。即，在经过光学转换层280的过程中从光源240b进入的蓝光被转换成具有在大约630nm到大约660nm之间的波长带的红光或者具有在大约520nm到大约560nm之间的波长带的绿光。具体地，借助于红色量子点可以将蓝光的波长转换成红光的波长，并且借助于绿色量子点可以将蓝光的波长转换成绿光的波长。
[0090]因此，在没有转换的情况下发射的蓝光和由光学转换层280转换的绿光和红光可以被混合以产生白光。因此，具有优异光学特性的白光可以进入显示面板100。
[0091]光学转换构件通常被布置在光波板230上，并且与光学转换构件分开，反射板被布置在光波板230和底壳体210之间。在这样的情况下，光学转换构件包括被布置在下基板和上基板之间的光学转换层。
[0092]即，与反射板分开，需要两个基板。由于用于支撑光学转换层的两个基板，背光单元和显示装置的厚度增加并且在减小厚度方面存在限制。
[0093]因此，在根据实施例的光学构件220中，反射基板270、光学转换层280以及屏障基板290被一体地形成。即，根据实施例的光学构件220可以将支撑光学转换层280的基板替换成反射基板270。
[0094]因此，光学构件220可以减小厚度。具体地，能够排除用于支撑光学转换层280的至少一个基板。而且，因为光学构件220可以用作反射基板和光学转换构件两者，所以能够简化结构并且减少制造成本。
[0095]特别地，如下边缘型背光单元200和显示装置，即其中光源单元240被布置在底壳体210的侧向面上，对减小厚度具有很大的影响。在边缘型背光单元200和显示装置上光源单元240占据的空间被布置在其侧向部分上。因此，能够最小化由于光源单元240产生的厚度，并且通过从光学转换构件排除基板引起的效果可以被最大化。
[0096]而且，光学转换构件通常被布置在光波板230上并且被具体地布置在光波板230和光学片260之间。在这样的情况下，在光波板230和光学片260之间的光的一部分被再循环，被再循环的光的一部分被重新吸收在光学转换构件中并且从而存在光学损耗。因此，存在限制，即光效率降低。
[0097]因此，根据实施例包括光学转换层280的光学构件220被布置在光波板230下。因此，能够防止在光波板230和光学片260之间的重新吸收，改善存在光学损耗的限制，并且能够增强效率。
[0098]而且，当光学转换构件被布置在如前面的光波板230下时，存在限制即反射板的反射效率降低。为了改善限制，根据实施例的光学构件220的反射基板270包括多个折射层。下面详细地描述有关描述。
[0099]参考图4，反射基板270包括多个层。例如，反射基板270包括基底构件271、被布置在基底构件271上的反射层272以及被布置在反射层272上的多个折射层273至278。
[0100]基底构件271在支撑反射层272和所述多个折射层方面发挥作用。基底构件271可以是塑料膜。例如，基底构件271可以是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。然而，本发明构思不限于此，并且基底构件271可以是由可以支撑反射层272和所述多个折射层的材料形成。
[0101]反射层272是由具有优异的光反射率的材料形成。例如，反射层272可以是由银(Ag)形成。反射层272可以是通过将金属膏施加到基底构件271并且然后固化它们而获得的层。
[0102]所述多个折射层273至278可以是两个或者更多个折射层。图4示出第一折射层273、第二折射层274、第三折射层275、第四折射层276、第五折射层277以及第六折射层278，本发明的构思不限于此。所述多个折射层可以包括两个至八个折射层。
[0103]通过交替地布置低折射率层和高折射率层可以形成所述多个折射层273至278。在这样的情况下，折射层的顶层可以是高折射率层。例如，第一、第三以及第五折射层273、275以及277可以是低折射率层并且第二、第四以及第六折射层274、276以及278可以是高折射率层。
[0104]低折射率层可以具有大约1.3至大约1.4的折射率。而且，高折射率层可以具有大约1.6至大约2.5的折射率。
[0105]当所述多个折射层包括多个高折射率层时，所述多个高折射率层可以是由相同的材料或者不同的材料形成。例如，高折射率层可以是由ZnS、ZnO、ITO、Ti02、Nb2O5以及从由其组合组成的组中选择的任何一个形成。
[0106]而且，当所述多个折射层包括多个低折射率层时，所述多个低折射率层可以是由相同的材料或者不同的材料形成。例如，低折射率层可以是由Si02、MgF2, A1203、BaF2以及从由其组合组成的组中选择的任何一个形成。
[0107]当光学转换构件通常被布置在反射板和导光板之间时，存在限制即反射板的反射效率降低。因此，根据实施例的光学构件220包括具有增强的反射效率的反射基板270。根据实施例的反射基板270的反射效率如下。
[0108]参考图5，当仅银(Ag)反射层272 (仅Ag)被布置在基底构件271，包括低折射率层和高折射率层的两个折射层(Ag+2层)被布置在银(Ag)反射层272上，并且通过交替地布置低折射率层和高折射率层而形成的六个折射层(Ag+6层)被布置在银(Ag)折射层272上时，不出波长对反射率。
[0109]典型的反射板仅包括被布置在基底构件271上的反射层272。典型的反射板的反射率可以取决于如仅以Ag示出的波长而显著地变化。即，在具有长波长的光和具有短波长的光之间的反射率的差异是显著的。通常，存在限制，即具有短波长的光的反射率比具有长波长的光的反射率显著地低。
[0110]因此，根据实施例的反射基板270包括多个折射层。当包括低折射率层和高折射率层的两个折射层在反射层272上时，与当如前面仅包括反射层272时相比较所有波长带的反射率可以被增强。特别地，在短和长的波长下能够均匀地获得高反射特性。
[0111]而且，当六个折射层(在其上交替地布置低折射率层和高折射率层)被布置在反射层272上时，可以看到能够在所有的波长带下获得大约90%的反射率。
[0112]特别地，根据实施例的光学构件220可以包括为光学转换层280优化的反射基板270。因此，尽管光学转换层280被布置在光波板230下，但是反射率可以被增强。
[0113]S卩，所述多个折射层的材料和厚度可以取决于光学转换层280而变化。例如，当所述多个折射层包括第一至第六折射层273至278时，折射层的厚度可以是不同的。
[0114]第一折射层273的厚度可以是大约60nm至大约70nm，第二折射层274的厚度可以是大约50nm至大约60nm，第三折射层275的厚度可以是大约85nm至大约95nm，第四折射层276的厚度可以是大约48nm至大约58nm，第五折射层277的厚度可以是大约38nm至大约48nm，并且第六折射层278的厚度可以是大约22nm至大约32nm。S卩，根据实施例的光学构件220可以调节每一个折射层的厚度以能够呈现为光学转换层280优化的反射效率。
[0115]光学构件220包括屏障基板290，该屏障基板290支撑和保护光学转换层280。下面更加详细地描述屏障基板290。
[0116]参考图6，屏障基板290可以包括基底构件291和所述多个折射层292和293。尽管图6示出:屏障基板290包括基底构件291、第一折射层292、以及第二折射层293，但是本发明构思不限于此。屏障基板290可以仅包括基底构件291。而且，当屏障基板290包括多个折射层时，所述多个折射层可以包括两个至八个折射层。基底构件291可以被布置成直接接触光学转换层280。基底构件291可以由通光材料形成。例如，基底构件291可以由PET形成。然而，本发明构思不限于此，并且基底构件291可以由如下材料形成，即该材料可以支撑光学转换层280和保护光学转换层280免受外部湿气、氧气或者物理冲击。
[0117]所述多个折射层292和293可以进一步增强光学构件220的反射效率。而且，所述多个折射层292和293不仅可以执行光学功能而且可以保护光学转换层280免受外部物理或者化学冲击。
[0118]所述多个折射层292和293可以是两个或者更多个折射层。尽管图6示出第一折射层292和第二折射层293，但是本发明构思不限于此。所述多个折射层可以包括两个至八个折射层。
[0119]所述多个折射层292和293可以由有机或者无机材料形成。例如，第一折射层292可以是无机材料并且第二折射层293可以是有机材料。而且，第一折射层292和第二折射层293都可以是无机材料。即，所述多个折射层292和293可以由相同的材料或者不同的材料形成。
[0120]而且，所述多个折射层292和293可以通过交替地布置低折射率层和高折射率层而形成以便于增强反射效率。在这样的情况下，顶折射层可以是高折射率层以便于最大化反射效率。例如，第一折射层292可以是低折射率层并且第二折射层293可以是高折射率层。
[0121]低折射率层可以具有大约1.3至大约1.4的折射率。而且，高折射率层可以具有大约1.6至大约2.5的折射率。
[0122]当所述多个折射层包括多个高折射率层时，所述多个高折射率层可以由相同的材料或者不同的材料形成。例如，高折射率层可以由ZnS、ZnO、ITO、Ti02、Nb2O5以及从由其组合组成的组中选择的任何一个形成。
[0123]而且，当所述多个折射层包括多个低折射率层时，所述多个低折射率层可以由相同的材料或者不同的材料形成。例如，低折射率层可以由Si02、MgF2, A1203、BaF2W及从由其组合组成的组中选择的任何一个形成。
[0124]因此，尽管光学转换层280被布置在光波板230下，但是可以凭借反射基板270和屏障基板290来增强反射效率。特别地，根据实施例的光学构件220可以调节每一个折射层的厚度以为光学转换层280优化并且从而提高反射效率。
[0125]随后，参考图7至图9描述根据另一实施例的光学构件、背光单元、以及包括它们的显示装置。图7是根据另一实施例的显示装置的分解透视图。图8是沿着图7中的线II1-1ir截取的横截面图。图9是用于解释根据实施例的显示装置的光学构件的图。
[0126]根据另一实施例的背光单元和包括其的液晶显示(LCD)装置可以包括与根据上述实施例的背光单元和包括其的LCD显示装置相同或者相似的部件。在本实施例中可以不提供在上面的实施例中提供的描述。相同的部件使用相同的附图标记。
[0127]参考图7至图8，根据实施例的显示装置包括显示面板100和背光单元300。特别地，显示面板100包括彼此结合的第一和第二基板110和120，其间具有液晶层(未示出)。
[0128]而且，仅选择性地透射特定偏振光的偏振器(未示出)可以进一步被布置在第一基板110和第二基板120的外表面上。即，偏振器可以被布置在第一基板110的顶部处和第二基板120的底部处。
[0129]第一基板110可以是TFT基板并且第二基板120可以是滤色器基板。S卩，包括栅电极、栅极电介质、半导体层、源电极以及漏电极的TFT可以被布置在第一基板110上，并且接触TFT的像素电极可以被布置在其上。而且，晶格状黑矩阵和滤色器层可以被布置在第二基板120上。
[0130]而且，显示面板100可以具有晶体管上滤色器(COT)结构，即其中滤色器层和黑矩阵也被布置在第一基板110上。即，TFT可以被布置在第一基板110上，保护层可以被布置在TFT上，并且滤色器层可以被布置在保护层上。而且，接触TFT的像素电极可以被布置在第一基板110上。在这样的情况下，为了提高孔径比并且简化掩模工艺，也能够在没有黑矩阵的情况下形成公共电极，在该情况下公共电极也具有黑矩阵的功能。
[0131]背光单元300被布置在显示面板100的一个表面上以将光提供给显示面板100。在这样的情况下，显示面板100可以控制被施加到液晶的电场以调节从背光单元300提供的光的透射率并且显示图像。
[0132]根据实施例的背光单元300可以包括底壳体310、光源单元340、扩散板330、光学构件320、光学片360以及引导面板350。背光单元300可以是直接照明型背光单元300。
[0133]底壳体310具有敞开的顶部。而且，底壳体310具有以闭合曲线的形式延伸的侧壁以便于容纳光源单元340、扩散板330、光学构件320、以及光学片360。
[0134]底壳体310可以被联接到引导面板350。引导面板350包围背光单元300的边缘以便于被结合到显示面板100，并且引导面板350被布置成具有闭合曲线形状。S卩，引导面板350具有框架形状。例如，引导面板350可以具有四边形框架的形状。
[0135]引导面板350包括其中的突出部分。显示面板100可以被放置在引导面板350的突出部分上并且由此被支撑。引导面板350可以借助于粘合构件或者联接构件而被组装到底壳体310或者显示面板100。S卩，引导面板350可以在组装底壳体310和显示面板100方面发挥作用。
[0136]光源单元340包括多个光源340b和PCB340a，在该PCB340a上安装所述多个光源340bο PCB 340a被电连接到光源340b。光源340b可以凭借PCB 340a而接收驱动信号并且操作。
[0137]光源单元340可以被布置在底壳体310的内顶部上。S卩，光源单元340可以被布置在底壳体310的整个底部处。
[0138]具体地，PCB 340a具有:安装表面，在该安装表面上安装光源340b ;和粘合表面，该粘合表面面向安装表面。PCB 340a的粘合表面被附接到底壳体310。PCB 340a具有板状并且可以被布置在底壳体310的整个底部处。
[0139]光源340b可以产生蓝光。即，光源340b可以发射具有在大约430nm和大约470nm之间的波长带的蓝光。例如，光源340b可以是蓝色发光二极管。
[0140]扩散板330被布置在光源单元340上。扩散板330使从光源单元340发射的光能够朝向显示面板10行进并且以广范围的角进入。
[0141]扩散板330可以是通过将由透明树脂形成的膜的两侧涂覆有光学扩散构件而获得的部件。而且，扩散板330可以包括各种图案。因此，能够扩宽从光源单元340发射的光进入扩散板330的散射区域，并且增加光的散射效率。
[0142]用于扩散和集中的光学片360被布置在扩散板330上。例如，光学片360可以包括扩散片361、第一棱镜片362以及第二棱镜片363。
[0143]扩散片361被布置在扩散板330上。扩散片361提高被透射的光的均匀性。扩散片361可以包括多个珠泡。
[0144]第一棱镜片362被布置在扩散片361上。第二棱镜片363被布置在第一棱镜片362上。第一棱镜片362和第二棱镜片363增加被透射的光的线性。因此，因为被发射到扩散板330上的光经过光学片360，所以光可以被处理成为具有高亮度的表面光源。
[0145]光学构件320被布置在光源单元340上。具体地，光学构件320被布置在光源单元340的PCB 340a上。而且，光学构件320可以包括多个孔使得所述多个光源340b可以被联接。
[0146]S卩，所述多个光源340b被插入到光学构件320的多个孔中，并且光源340b可以通过孔而被暴露于外部。因此，光学构件320可以被布置在PCB 340a上的光源340b的侧向面上。
[0147]在这样的情况下，光学构件320可以被形成为比光源单元340的PCB 340a大。而且，光学构件320可以被布置成在底壳体310的边缘处折叠。S卩，光学构件320可以在向上方向上延伸以对应于底壳体310的侧壁。
[0148]虽然附图示出:在竖直方向上延伸光学构件320，但是本发明构思不限于此。光学构件320仅需要被向上延伸并且光学构件320仅需要具有如下结构，即其中被侧向地泄露的光被反射到扩散板330的内部。因此，因为被侧向地发射的光被反射到扩散板330并且进入扩散板330的内部，所以能够增强光效率。下面更加详细地描述光学构件320的详细构造。
[0149]参考图9，光学构件320包括反射基板370、被布置在反射基板370上的光学转换层380以及被布置在光学转换层380上的屏障基板390。
[0150]光学转换层380可以转换入射光的特性。光学转换层380可以转换入射光的波长。因为光学构件320包括光学转换层380，所以其能够实现具有优异光学特性的白光并且增强颜色再现精度。
[0151]光学转换层380可以具有其中量子点被混合和固化的状态。量子点的直径可以是大约Inm至大约10nm。
[0152]因为量子点具有优异的色纯度，所以能够获得具有优异光学特性的白光。而且，因为量子点具有比一般的染料大100倍到1000倍的消光系数并且具有高的量子产量，所以能够产生强焚光。
[0153]而且，因为不同于一般的荧光染料，量子点的荧光波长取决于颗粒的尺寸而变化。因此，因为能够通过量子点的尺寸调节而再现各种颜色的光，所以能够根据被使用的量子点通过使用单光源而容易地获得各种颜色的光。
[0154]当光源340b是蓝色发光二极管时，光学转换层380可以将入射的蓝光转换成绿光或者红光。即，在经过光学转换层380的过程中从光源340b进入的蓝光被转换成具有在大约630nm到大约660nm之间的波长带的红光或者具有在大约520nm到大约560nm之间的波长带的绿光。具体地，借助于红色量子点可以将蓝光的波长转换成红光的波长，并且借助于绿色量子点可以将蓝光的波长转换层绿光的波长。
[0155]因此，在没有转换的情况下发射的蓝光和借助于光学转换层380而转换的绿光和红光可以被混合以产生白光。因此，具有优异光学特性的白光可以进入显示面板100。
[0156]反射基板370可以支撑和保护光学转换层380。而且，反射基板370可以反向向上反射穿过屏障基板390和光学转换层380进入的光。
[0157]反射基板370包括多个层。例如，反射基板370包括基底构件371、被布置在基底构件371上的反射层372以及被布置在反射层372上的多个折射层373至378。
[0158]基底构件371在支撑反射层372和所述多个折射层方面发挥作用。而且，反射层372由具有优异光反射率的材料形成。
[0159]所述多个折射层373至378可以是两个或者更多个折射层。图9示出第一折射层373、第二折射层374、第三折射层375、第四折射层376、第五折射层377以及第六折射层378，本发明构思不限于此。所述多个折射层可以包括两个至八个折射层。
[0160]通过交替地布置低折射率层和高折射率层可以形成所述多个折射层373至378。低折射率层可以具有大约1.3至大约1.4的折射率。而且，高折射率层可以具有大约1.6至大约2.5的折射率。
[0161]在这样的情况下，折射层的顶层可以是高折射率层。例如，第一、第三以及第五折射层373、375以及377可以是低折射率层，并且第二、第四以及第六折射层374、376以及378可以是高折射率层。
[0162]所述多个折射层可以由相同的材料或者不同的材料形成。例如，高折射率层可以由ZnS、ZnO、ITO、Ti02、Nb2O5以及从由其组合组成的组中选择的任何一个形成。例如，低折射率层可以由Si02、MgF2、Al203、BaF2W及从由其组合组成的组中选择的任何一个形成。
[0163]当低折射率层和高折射率层被交替地布置在被布置在基底构件371上的反射层372上时，与当仅反射层372被布置在基底构件371上时相比较，波长可能很少影响反射率。SP，在长波长的光和短波长的光之间的反射率的差异可能减小，并且能够在短和长的波长下均匀地获得高反射特性。
[0164]特别地，当六个或更多个折射层(在其上交替地布置低折射率层和高折射率层)被布置在反射层372上时，可以看到能够在所有的波长带下获得大约90%的反射率。
[0165]而且，根据实施例的光学构件320可以包括为光学转换层380优化的反射基板370。S卩，所述多个折射层的材料和厚度可以取决于光学转换层380而变化。例如，当所述多个折射层包括第一至第六折射层373至387时，折射层的厚度可以是不同的。
[0166]第一折射层373的厚度可以是大约60nm至大约70nm，第二折射层374的厚度可以是大约50nm至大约60nm，第三折射层375的厚度可以是大约85nm至大约95nm，第四折射层376的厚度可以是大约48nm至大约58nm，第五折射层377的厚度可以是大约38nm至大约48nm，并且第六折射层378的厚度可以是大约22nm至大约32nm。S卩，根据实施例的光学构件320可以调节每一个折射层的厚度以能够呈现为光学转换层380优化的反射效率。
[0167]屏障基板390可以透射光并且支撑和保护光学转换层380。S卩，屏障基板390可以防止光学转换层380由于外部空气中的湿气或者氧气而劣化。
[0168]屏障基板390可以包括基底构件391和多个折射层392和393。尽管图9示出:屏障基板390包括基底构件391、第一折射层392以及第二折射层393，但是本发明构思不限于此。屏障基板390可以仅包括基底构件391。而且，当屏障基板390包括多个折射层时，所述多个折射层可以包括两个至八个折射层。
[0169]基底构件391可以被布置在光学转换层380上以直接接触光学转换层380。基底构件391可以由通光材料形成。而且，基底构件391可以支撑光学转换层380和保护光学转换层380免受外部湿气、氧气或者物理冲击。
[0170]所述多个折射层392和393可以进一步增强光学构件320的反射效率。而且，所述多个折射层392和393不仅可以执行光学功能而且可以保护光学转换层380免受外部物理或者化学冲击。
[0171]所述多个折射层392和393可以是两个或者更多个折射层。尽管图9示出第一折射层392和第二折射层393，但是本发明构思不限于此。所述多个折射层可以包括两个至八个折射层。
[0172]所述多个折射层392和393可以由有机或者无机材料形成。例如，第一折射层392可以是无机材料并且第二折射层393可以是有机材料。而且，第一折射层392和第二折射层393两者都可以是无机材料。即，所述多个折射层392和393可以由相同的材料或者不同的材料形成。
[0173]而且，所述多个折射层392和393可以是通过交替地布置低折射率层和高折射率层而形成以便于增强反射效率。低折射率层可以具有大约1.3至1.4的折射率。而且，高折射率层可以具有大约1.6至大约2.5的折射率。
[0174]在这样的情况下，顶折射层可以是高折射率层以便于最大化反射效率。例如，第一折射层392可以是低折射率层并且第二折射层393可以是高折射率层。
[0175]当所述多个折射层包括多个高折射率层时，所述多个高折射率层可以由相同的材料或者不同的材料形成。例如，高折射率层可以由ZnS、ZnO、ITO、Ti02、Nb2O5以及从由其组合组成的组中选择的任何一个形成。
[0176]而且，当所述多个折射层包括多个低折射率层时，所述多个低折射率层可以由相同的材料或者不同的材料形成。例如，低折射率层可以由Si02、MgF2, A1203、BaF2W及从由其组合组成的组中选择的任何一个形成。
[0177]因此，光学构件320可以凭借反射基板370和屏障基板390而提供增强的反射效率。特别地，根据实施例的光学构件320可以调节每一个折射层的厚度以为光学转换层380优化并且从而提尚反射效率。
[0178]因此，因为根据实施例的光学构件、背光单元以及显示装置包括反射基板，该反射基板包括多个折射层，所以能够增强反射效率。而且，因为反射效率被增强，所以可以增强光效率。而且，因为实施例包括光学转换层，所以能够增强颜色再现精度。而且，因为具有增强的反射效率的屏障基板、光学转换层以及反射基板被一体地形成，所以一个构件能够用作反射板和光学转换构件两者。即，因为屏障基板、光学转换层以及反射基板被一体地形成，所以能够减小厚度，简化结构并且减少制造成本。而且，因为包括屏障基板、光学转换层以及反射基板的光学构件被布置在光波板下或者在光源单元的侧向面上，所以能够防止再循环的光变成被重新吸收在光学转换层中。因此，能够增强光效率。
[0179]在上述实施例中描述的特性、结构以及效果被包括在至少一个实施例中但是不受到一个实施例的限制。此外，本领域的技术人员可以为其它的实施例组合或者修改在每一个个实施例中图示的特性、结构以及效果。因此，应认为，与这样的组合和这样的变型有关的内容被包括在本发明构思的范围中。
[0180]在上面主要描述了实施例。然而，它们仅是示例并且没有限制本发明构思。本领域的技术人员可以理解，在没有脱离实施例的基本特性的情况下可以实现在上面没有陈述的许多变型和应用。例如，在实施例中特别地描述的各个部件可以变化。另外，应认为，与这样的变型和这样的应用有关的差异被包括在下面的权利要求中限定的本发明构思的范围中。
【主权项】
1.一种光学构件，包括: 反射基板，所述反射基板包括基底构件、布置在所述基底构件上的反射层、以及布置在所述反射层上的多个折射层； 光学转换层，所述光学转换层被布置在所述反射基板上；以及 屏障基板，所述屏障基板被布置在所述光学转换层上。2.根据权利要求1所述的光学构件，其中，通过交替地布置低折射率层和高折射率层来形成所述多个折射层。3.根据权利要求2所述的光学构件，其中，所述多个折射层的顶层是高折射率层。4.根据权利要求1所述的光学构件，其中，所述多个折射层包括两个至八个折射层。5.根据权利要求1所述的光学构件，其中，所述屏障基板包括基底构件和布置在所述基底构件上的多个折射层。6.根据权利要求5所述的光学构件，其中，所述屏障基板的所述多个折射层包括两个至八个折射层。7.根据权利要求5所述的光学构件，其中，通过交替地布置低折射率层和高折射率层来形成所述屏障基板的所述多个折射层。8.一种背光单元，包括: 光源单元；和 光学构件，所述光学构件反射从所述光源单元发射的光，并且所述光学构件包括反射基板、布置在所述反射基板上的光学转换层、以及布置在所述光学转换层上的屏障基板，其中所述反射基板包括基底构件、布置在所述基底构件上的反射层、以及布置在所述反射层上的多个折射层。9.根据权利要求8所述的背光单元，进一步包括: 光波板，所述光波板被布置在所述光学构件上；和 光学片，所述光学片被布置在所述光波板上， 其中，所述光源单元沿着所述光波板的侧向面布置。10.根据权利要求8所述的背光单元，其中，所述光源单元包括印刷电路板(PCB)和布置在所述PCB上的多个光源，并且 所述光学构件被布置在所述PCB上，并且包括多个孔，所述光源被联接到所述多个孔。11.根据权利要求10所述的背光单元，进一步包括: 扩散板，所述扩散板被布置在所述光学构件上；和 光学片，所述光学片被布置在所述扩散板上。12.根据权利要求8所述的背光单元，其中，通过交替地布置低折射率层和高折射率层来形成所述多个折射层。13.根据权利要求12所述的背光单元，其中，所述多个折射层的顶层是高折射率层。14.根据权利要求12所述的背光单元，其中，所述低折射率层具有1.3至1.4的折射率，并且所述高折射率层具有1.6至2.5的折射率。15.根据权利要求8所述的背光单元，其中，所述多个折射层包括两个至八个折射层。16.根据权利要求8所述的背光单元，其中，所述屏障基板包括基底构件和布置在所述基底构件上的多个折射层。17.根据权利要求8所述的背光单元，其中，所述屏障基板的所述多个折射层包括两个至八个折射层。18.根据权利要求16所述的背光单元，其中，通过交替地布置低折射率层和高折射率层来形成所述屏障基板的所述多个折射层。19.一种显示装置，包括: 背光单元；和 显示面板，所述显示面板被布置在所述背光单元上， 其中所述背光单元包括: 光源单元；和 光学构件，所述光学构件反射从所述光源单元发射的光，并且所述光学构件包括反射基板、布置在所述反射基板上的光学转换层、以及布置在所述光学转换层上的屏障基板，其中所述反射基板包括基底构件、布置在所述基底构件上的反射层、以及布置在所述反射层上的多个折射层。20.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述显示面板包括彼此结合的第一基板和第二基板，在所述第一基板和所述第二基板之间具有液晶层。
【文档编号】G02F1/13357GK105988243SQ201510050192
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月30日
【发明人】田成万, 金相天, 赵炳权, 申铉拳
【申请人】Lg电子株式会社